Bonjour,
Voici l'exercice..
Une balle de golf de masse m= 45 g tombe en chute libre sans vitesse initiale d'une hauteur h = 10 m par rapport au sol, choisi comme référence des énergies potentielles de pesanteur.
1) Quelles sont les hypothèses du modèle de la chute libre ? Que dire de l'énergie mécanique de la balle lors d'une chute libre ?
2) Quelle est la diminution de l'énergie potentielle de pesanteur ?
Pour la 1) je ne sais pas les hypothèse mais j'ai dit que lors d'une chute libre, l'énergie mécanique reste constante.
Puis je ne comprend pas le sens de la question 2). Je dois calculer l'énergie potentielle en haut du tremplin lors de son départ ?
Merci de m'aider..
Bonjour,
Oui pour la conservation de l'énergie mécanique, mais parce que les frottements sont négligés.
Et c'était le sens du début de cette première question :
Les hypothéses de la chute libre sont que l'objet en chute n'est soumis qu'à une seule force : son poids. La poussée d'Archimède est négligée et les frottements sont négligés.
Question 2
Puisque le sol est choisi comme référence pour les calculs de la variation de l'énergie potentielle de pesanteur du système Terre-objet, l'énergie potentielle de pesanteur y est nulle.
Mais ce n'est pas le cas à la hauteur de 10 mètres par rapport au sol.
Que vaut l'énergie potentielle de pesanteur à cette hauteur ?
J'ai le même sujet, je je dois dire que je n'y arrive pas du tout.
A cette hauteur l'énergie potentielle de pesanteur vaut : 4,41 J. car Epp= MGZ
= 0,045 x 9,8 x 10
= 4,41
Bonjour Alexiaa22
Oui, c'est bien.
Cela aurait été parfait si tu avais remis l'unité après le calcul
L'énergie potentielle de pesanteur du système Terre-objet (origine des énergies potentielles de pesanteur : le sol) quand la balle est à h = 10 m au-dessus du sol vaut :
Epp = m.g.h = 0,045 9,8
10 = 4,41 J (ou 4,41 joules)
Quand la balle tombe (sans vitesse initiale) de 10 mètres en chute "libre" (sans poussée d'Archimède, sans force due aux frottements avec l'air...) son énergie potentielle de pesanteur diminue de 4,41 joules.
Mais son énergie mécanique, avec ces hypothèses, reste constante.
Il y a donc augmentation, de la même quantité, de son énergie cinétique...
Merci !
Donc pour répondre a la question 2.Quelle est la diminution de l'énergie potentielle de pesenteur de la balle ? Je n'est pas très bien compris comnment raisonner.
En revanche pour la question 3.En déduire la variation d'énergie cinétique de la balle, je pourrais dire qu'il y a une augmentation de l'énergie cinétique de la même quantité de la diminution de l'énergie potentielle de pesenteur. Je ne sais pas si c'est très bien formulé.
Ah ! C'est bon, après avoir relu votre commentaire, j'ai compris ! Merci beaucoup.
Par contre pour ma question 4.Calculer la valeur de la vitesse de la balle lorsqu'elle arrive au sol.Je n'est pas trop compris. Désolé de vous déranger encore..
Tu connais donc l'énergie cinétique de la balle quand elle arrive au sol...
Il n'est pas difficile d'en déduire sa vitesse.
Quelle est la valeur de l'énergie cinétique quand la balle arrive au sol ?
Comment calcules-tu une énergie cinétique ?
Exact !
Puisque tu connais la valeur de la masse et celle de l'énergie, il est simple d'en déduire la vitesse (n'oublie pas l'unité ! )
Bonjour, j'ai le même exercice. Et pour la dernière question je voudrais savoir si s'est bien comme cela que l'on doit faire :
Ec = 1/2 mv2
4.41 = 1/2 * 0.045 * v2
4.41/(1/2)=0.045*v2
8.82/(0.045)= v2
v = 196
v = 14 m/s
Oui, c'est bon.
On peut faire comme tu as fait. On peut aussi faire ainsi :
L'énergie cinétique à l'arrivée au sol est égale à l'énergie potentielle quand la balle est au départ ; donc :
(1/2).m.v2 = m.g.h
d'où
v2 = 2.g.h
et
Application numérique :
v = (2
9,8
10) =
196 = 14 m.s-1
soit déjà une vitesse d'environ 50 km.h-1 en tombant de "seulement" 10 mètres.
Bonjour, j'ai cet exercice à faire et je suis boquée à la question 3).
Je me disais que comme on sait que Em = 0 alors on peut utiliser la formule Em = Ec + Epp
mais ça me donne Ec = -4,4 J
Mais quand je fais ensuite la question 4) ça ne va pas puisque Ec est négatif et qu'on ne peut pas faire la racine carrée d'un nombre négatif.
J'espère que vous pourrez m'aider. Merci d'avance
Bonjour Lalita
Pourquoi écris-tu "on sait que Em = 0" ?
À aucun moment dans cet exercice l'énergie mécanique (qui est constante) n'est nulle.
J'ai écris Em = 0 car c'est la prof qui me l'a dit par rapport à la première question.
quand elle se trouve à 10m c'est Em = 0 puisqu'elle n'a pas commencé à tomber
Eh non !
Puisque l'origine de l'énergie potentielle de pesanteur est au sol, quand la balle se trouve à 10 m au-dessus du sol, cette énergie potentielle de pesanteur vaut :
Epp = m.g.h = 0,045 9,8
10 = 4,41 J
Puisque la balle n'a pas commencé de tomber, sa vitesse est nulle et son énergie cinétique vaut :
Ec = 0 J
Donc... quand la balle se trouve à 10 m au-dessus du sol, son énergie mécanique vaut :
Em = Epp + Ec = 4,41 + 0 = 4,41 J
Elle conservera cette énergie mécanique pendant toute sa chute, jusqu'au sol.
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